新工科背景下交通工程人才培養模式改革與思考

李曉華 陳君 王肇飛

摘? 要：交通工程專業作為傳統的工科專業，曾在交通基礎設施建設規劃及后期的運營管理領域做出了杰出貢獻。但在新工科背景下，開始暴露出很多問題，專業建設與發展面臨新的挑戰。文章首先總結新工科的含義與特征，并在此基礎上梳理新工科背景下交通工程專業人才培養模式改革的必要性，最后從培養目標、課程體系及師資隊伍建設等方面探索新工科背景下交通工程專業人才培養模式的改革方案。

關鍵詞：新工科；交通工程；人才培養；課程體系

交通工程學是伴隨著汽車工業和道路交通事業的發展而發展起來的。1930年美國成立交通工程師協會，標志著交通工程學科的誕生。1979年，北京工業大學創辦交通工程本科專業，成為我國首批招收交通工程專業學生的學校。

2016年6月，我國正式加入國際工程聯盟《華盛頓協議》組織，我國的工程認證體系也從此走出國門，工程教育質量實現了國際互認，我國的工程教育改革發展實現了里程碑式的跨越。為了應對新一輪科技革命與產業變革、“中國制造2025”等一系列國家戰略，我國提出了建設和發展“新工科”這一發展規劃目標。在此背景下，交通工程專業作為的工學專業應如何變革和發展是值得深入思考的問題。

一、“新工科”的內涵與特征

（一）“新工科”內涵

“新工科”是傳統工科的迭代更新，“新”字可包含三個層次的含義，即“新興”“新型”“新生”［1］?！靶屡d”指從非工科類的基礎學科演變發展而來的新學科，如應用理科等基礎學科，不僅孕育了一批以新能源、新材料、生物科學為代表的新技術，還催生了如光伏、鋰離子電池和基因工程為代表的新產業［1］?！靶滦汀笔侵笇鹘y學科進行必要的轉型和升級，如機械、土木、化工等專業，雖曾是工程學科中的重要學科，但在互聯網和人工智能對傳統產業的沖擊中，這些學科有必要與時俱進，轉型改造成為新型工科?！靶律敝赣刹煌瑢W科交叉融合而產生出的新學科。交叉融合的方式包括兩種模式，一是傳統工科專業之間的交叉融合，比如機械與計算機；二是工科與其他學科之間交叉融合，比如生物醫學工程。

（二）“新工科”的特征

結合新工科“新興”“新型”“新生”這一“三新”內涵，“新工科”可實現“交融性”“跨界性”“創新性”“引領性”和“發展性”五個特征［1］。

“交融性”是“新工科”的學科特征，多學科交叉融合，可發揮各學科優勢，結合時代背景，或實現傳統工科所必要的轉型和升級，或產生全新的學科、專業?！翱缃缧浴笔恰靶鹿た啤钡漠a業特征，“新工科”需要突破原有的產業和行業邊界，交叉融合其他專業、技術，進行必要的改造、升級，甚至新生?！皠撔滦浴笔恰靶鹿た啤钡膶傩蕴卣?，是“新工科”的價值所在?！靶鹿た啤苯ㄔO的目的是服務以“新技術、新產業、新業態和新模式”為特點的新型經濟，因此在技術、產業上的創新以及創新人才的培養是“新工科”的主要任務?！耙I性”是“新工科”的前沿特征，對高等教育而言，“新工科”的建設與發展將為其他學科起到引領和示范作用。對產業發展而言，“新工科”超前布局所孕育出的新技術，將支撐引領新產業的形成?！鞍l展性”是“新工科”的動態特征，是指“新工科”在建設過程中需要根據產業發展的變化和趨勢對學科內涵、邊界等要素進行及時和超前的完善及調整。

總之，“新工科”代表的是最新的產業或行業發展方向，“新工科”建設亦被稱為“卓越2.0計劃［2］”，旨在培養具有創新精神、整合能力及國際競爭力的高素質工程技術人才。

二、“新工科”背景下交通工程專業改革必要性

上文介紹了“新工科”的內涵及特征，交通工程專業的“新工科”建設應屬于“三新”中的“新型”之類，即對傳統學科進行必要的轉型和升級。結合“新工科”的五個特征，交通工程專業的“新工科”發展之路應該是以“交融性”和“跨界性”為根本途徑，以“發展性”為指導方針，以“創新性”和“引領性”為發展目標。結合目前交通工程專業的發展現狀，其在“新工科”背景下的改革必要性歸納如下：

（一）知識體系陳舊，交融性不足

交通工程專業的研究對象是人、車、路和環境，其中較為核心的是人。而有人參與的系統是最為復雜的系統，因此交通工程是一門交叉性很強的學科，其交叉性包含兩個層面。宏觀層面，交通工程（Traffic Engineering）被國內的學者稱為6E學科，6E分別是工程（Engineering）、環境（Environment）、能源（Energy）、教育（Education）、法規（Enforcement）、經濟（Economy），因此交通工程學是一門軟、硬相結合的交叉應用學科。微觀層面，交通工程多門專業課的知識體系需要與其他專業交叉融合。例如交通管理與控制課程課程中，隨著科學技術的發展，智能交通技術對城市交通的管理起到越來越舉足輕重的作用。在交通安全課程中，需研究駕駛員心理及生理特征。

隨著我國經濟建設的持續推進以及現代交通行業的不斷發展，交通行業的內涵也隨著發生了很大的變化。在這種背景下，“大交通”的概念應運而生。傳統的交通工程知識體系已經無法滿足“新工程”背景下的發展需求，因此需要進行相應的改革。

（二）學科專業存在壁壘，跨界性不足

我國高?，F有的學科劃分，學習、借鑒了蘇聯的經驗，在學科建設、人才培養等方面所起到的積極作用有目共睹。然而，我國現有高校本科工程教育階段存在過早專門化、過分專業化等弊端，學生多局限于較狹窄的學科領域，缺少與其他領域的交融。學科壁壘導致過分專業化的人才培養模式與綜合化的市場需求不相匹配，這是現階段大學教育亟須解決的問題［3］。

在如今的時代背景下，學科的差別與界限不是絕對的，各學科之間應該互相溝通、互相滲透、互相借鑒，多學科聯合攻關、跨學科融合創新。從這一角度來看，目前的交通工程專業仍存在較強的“學科壁壘”，不符合“跨界性”這一“新工科”屬性。

（三）產學研結合不充分，發展性不足

產學研一體化是指大學、科研機構與產業相互合作，充分發揮各自優勢。高校通過產學研相結合的人才培養機制，加強與企業、科研機構的聯系，緊跟時代發展脈搏，為企業輸送符合其要求的優秀人才。企業通過高校的科研團隊加速科技創新，助力企業發展，并持續向高校提供設備、實習基地等教學資源，形成良性互動、持續發展的態勢。

然而，實際上我國推動高校與企業合作起步相對較晚，初期階段校企合作基本局限于“橫向課題”方面，目前產學研相結合的人才培養機制在交通工程專業的實施過程中體現不夠充分，尤其對于本科階段而言。在整個人才培養方案中，在課程體系的構建、教學內容的設計及教學模式制定等方面，雖有征求企業專業意見的環節，但總體上企業的參與和反饋不足，完善的動態反饋、優化機制尚未形成。目前交通工程專業存在產學研結合不充分現象，不符合“發展性”這一“新工科”屬性，存在改革的必要。

（四）對行業的創新、引領作用發揮不充分

目前交通工程專業畢業生在基礎知識方面比較扎實，學習能力和執行力比較好，工作踏實，勤勞肯干，但也顯示出知識結構單一、跨學科能力、創新能力和綜合素質相對薄弱的特點，已成為部分畢業生走上工作崗位后成長過程中的痛點。這種情況也表現在行業的高層管理崗位、尖端技術崗位等高端人才的占有率方面，人才輸出情況并不樂觀，部分畢業生發展后勁不足、成長空間受限。因此，交通工程專業顯示出對新技術、新需求的敏感度不足、學科融合度不夠、發展創新性不高的特點，無法滿足新工科的“創新性”及“引領性”的屬性，亟須改革與完善。

三、“新工科”背景下的交通工程專業的變革內容

（一）培養目標

交通工程專業是一個綜合性的學科專業，專業服務范圍涉及工、管、理等學科。具體而言，該專業設置的培養目標是從兩個層次上解決當前出現的道路交通問題：在宏觀上，主要針對區域交通規劃、路網規劃和交通管理等方面；在微觀上，主要針對道路和橋梁等交通基礎設施的建設［4］。

傳統交通工程專業是培養掌握專業技能，可從事交通管理及規劃的人才。在“新工科”背景下，交通工程專業應摒棄之前專業口徑過窄的弊端，著重培養兼具實踐能力和創新精神的跨學科人才?？鐚W科人才具備交通規劃、交通管理、交通安全、交通信息以及交通運輸系統分析等專業知識，畢業后能夠更加高效地從事交通規劃與設計、交通管理與控制、交通發展政策研究等方面的工作。

（二）課程體系

交通工程專業屬于綜合性學科，涵蓋了工程、經濟、環境及法律等多個領域的相關知識。課程體系不僅要注重交通專業思想和工程意識的培養，還要通過實踐和自主學習，培養學生在設計、施工、咨詢等相關領域的綜合能力。綜上所述，將交通工程的課程體系分為三個模塊［5］，分別是通識教育教學模塊、專業教育教學模塊、拓展能力培養模塊。

1. 通識教育教學模塊

此模塊包括高等數學、大學英語、計算機技術及思修等課程，在基礎知識教學的同時，使學生掌握基本技能，并形成正確的三觀。為適應“新工科”發展需要，可增設物聯網、大數據、人工智能等選修課，為“新工科”建設助力。

2. 專業教育教學模塊

此模塊包括專業基礎課及專業方向課兩部分。專業基礎課通過力學、測量學及工程制圖等課程培養學生與工程基礎技能相關的邏輯思維能力和動手能力。專業方向課圍繞交通系統和交通設施兩個方面，通過對交通系統、交通設施的規劃、設計及管理、控制類課程強化學生的專業素養，初步具備相關專業能力。

在“新工科”背景下，專業課的授課內容需要進行升級。如“交通調查與分析”課程增加大數據采集的內容，可使交通調查更加智能化，提高交通調查的效率和可靠性；“交通管理與控制”課程中增加智慧交通的相關知識，可更好地進行交通智能化管理和控制；至于“交通安全”課程，可融入心理學、醫學及生物學技術，提升現代交通安全管理水平。

除原有專業課升級外，還需要圍繞交通信息技術領域增加與行業最新發展動態相關的課程，如智慧交通、交通大數據分析與挖掘等，以助力“新工科”建設。

3. 實踐能力培養模塊

實踐能力培養模塊，包括多門專業課的課程設計及各類實習。課程設計任務由任課老師根據教學情況，并結合學科發展狀況進行布置。課程設計可鍛煉學生依據課堂所學的專業知識進行方案設計的能力。實習環節契合各階段學生需求，從有助于了解專業基本情況的認識實習，到鍛煉學生自主設計能力的道路勘測實習，再到深入實習單位進行的生產實習，最后是結合畢業設計題目進行的畢業實習。實踐能力培養模塊可在拓寬學生視野，開闊學生眼界的同時，培養學生理論聯系實踐的專業能力。

（三）培養模式

1. 以學生為主體

首先，應改變教師講、學生聽的傳統教學方式，改為以學生為主體的教學模式。即制定合理的教學模式，讓學生參與到教學環節中。不但可以提高學生的學習興趣，還能激發學生提取信息、主動思考的能力。其次，在管理層面上建立學生管理信息系統，對學生的學習情況和培養目標達成情況進行評估與跟蹤。在明確培養目標和畢業要求的前提下，實施多種考核方式，可以更好地對學生的學習情況進行評估。

2. 競教結合模式

交通工程專業的各類學科競賽要求學生具備多學科的綜合知識，如數學、計算機、通信及自動控制等?？筛鶕嶋H問題，在交通工程核心理論知識的背景下，以交叉學科知識為輔助，將其與科技競賽有機地結合起來，探索實踐應用方法，體驗學科競賽成果在工程實際中的應用［6］。

采用競教結合的培養模式，一方面可調動學生關注學科發展前沿的積極性，另一方面有助于實現理論與實踐相結合，培養學生積極探索、思考并解決問題的能力。契合“新工科”發展理念，有利于培養高水平人才。

3. 加強校企協作

積極聯合高新技術企業，優化教學形式。例如開展高校與企業聯合培養模式，即大學老師主講，邀請企業導師參與授課。大學老師的強項是雄厚的理論知識底蘊，可培養學生掌握專業知識：企業導師則擁有豐富的實踐經驗，可引導學生如何理論聯系實際，培養學生的實踐能力。在校企聯合培養過程中，可及時發現并改進現階段課程設置及人才培養模式中存在的問題，從而形成“反饋—優化”動態完善機制。

（四）實踐平臺

對高校而言，在人才培養過程中，在培養學生掌握專業素養的同時，要兼顧實踐能力及創新能力的培養。只有這樣的培養方式，才是滿足行業發展需求、契合“新工科”建設理念且符合時代發展特征的培養方式。為實現這樣的目標，高校應該建設相應的教學實踐平臺。具體而言，可包括以下三個子平臺的構建：數字化資源平臺、多元化試驗平臺、企業協同育人實踐平臺［7］。

1. 數字化資源平臺

建立由大學教師和企業員工組成的實踐資源開發小組，多渠道收集、整理教學資源和實踐信息，定期上傳至系統，由此建立包括教學及實踐資源在內的多維度數字化實踐資源平臺，為學生的學習提供支持。

2. 多元化試驗平臺

為實現學生創新能力及工程實踐能力培養的目的，在原有的校內模擬實驗室和實體實驗室的基礎上，建設多元化的開放試驗平臺。實驗內容包括基礎驗證性實驗、專業性實驗及綜合設計性實驗。

3. 企業協同育人實踐平臺

充分發揮校企合作帶來的益處，尋找合適且可行的校外實習場所，建立長期穩定的校外實習基地。從而實現產教融合，推進企業協同育人計劃，可拓寬學生視野，開闊學生眼界，有助于培養高水平人才，助力“新工科”建設。

四、結語

新時代，偉大祖國的繁榮離不開交通行業的蓬勃發展，在“新工科”視角下，交通工程專業人才培養更是一個復雜的系統工程?；诖?，有必要對交通工程專業本科生的人才培養模式進行深入思考和探索，使我國高校交通工程人才的培養目標和培養方法不斷發展、完善。將有助于培養具有強大專業知識儲備的高素質工程人才，以適應“新工科”的建設，滿足日新月異的新時代交通行業發展需要。

參考文獻：

［1］ 林健. 面向未來的中國“新工科”建設［J］. 清華大學教育研究，2017（38）：26-35.

［2］ 林健. “新工科”建設：強勢打造“卓越工程師教育培養計劃”升級版［J］. 高等工程教育研究，2017，18（03）：7-14.

［3］ 邱欣，劉可音，童衛豐，等. “新工科”背景下交通運輸專業人才培養路徑研究［J］. 教育教學論壇，2021，3（10）：9-12.

［4］ 韓振峰，胡曉軍．“新工科”背景下交通工程應用型人才培養體系的構建［J］. 應用型高等教育研究，2017，12（02）：49-53.

［5］ 王芳，孫林華. “雙一流”背景下地方應用型本科高校交通工程專業課程體系的構建［J］. 安徽建筑，2020，27（11）：119-121.

［6］ 羅強. “新工科”背景下通過競教結合提高交通工程專業人才培養質量研究［J］. 科教文匯，2022，1（553）：52-55.

［7］ 張文利. “新工科”背景下地方高校交通工程專業實踐教學平臺構建［J］. 專家論壇，2020（04）：1-2.

（責任編輯：莫唯然）

作者簡介：李曉華（1977—），女，碩士，西安建筑科技大學，講師，研究方向為城市道路交通問題；陳君（1977—），男，博士，西安建筑科技大學土木工程學院交通運輸工程系系主任，副教授，研究方向為基于大數據的城市交通系統分析和優化；王肇飛（1983—），男，碩士，西安建筑科技大學講師，研究方向為交通運輸與管理。